XPAN JIAOTONG UNVERSITY 《工程训练》之 工业系统的测量 陈永森 工程训练中心 2004年12月 讲义V11
XI’AN JIAOTONG UNIVERSITY 工业系统的测量 陈永森 工程训练中心 2004年12月 《工程训练》之一 讲义 V 1.1
第八讲位移测量 本讲我们要解决的问题 如何知道机器行走的距离? Industry Training Center 《工程训练》一—力的测量与差动放大
Industry Training Center 《工程训练》——力的测量与差动放大 2-1 第八讲 位移测量 本讲我们要解决的问题 ➢ 如何知道机器行走的距离？
第八讲位移测量 本讲内容(2课时) 位移测量的方法 螺旋机构 ≯码盘式位移测量原理 辨向原理 >训练内容1:手动输入脉冲计数显示 >训练内容2:位移测量 Industry Training Center 《工程训练》一—力的测量与差动放大 2-2
Industry Training Center 《工程训练》——力的测量与差动放大 2-2 第八讲 位移测量 本讲内容（2课时） ➢ 位移测量的方法 ➢ 螺旋机构 ➢ 码盘式位移测量原理 ➢ 辨向原理 ➢ 训练内容1：手动输入脉冲计数显示 ➢ 训练内容2：位移测量
981位移的测量方法 线位移: 角位移: 线位移→角位移:丝杆螺母;齿轮齿条; 线轮;曲柄滑块 ●●●●●● >小位移的测量: 定位器 >电子罗盘 陀螺仪(三维、二维) Industry Training Center 《工程训练》—力的测量与差动放大
Industry Training Center 《工程训练》——力的测量与差动放大 2-3 §8.1 位移的测量方法 ➢线位移： ➢角位移： ➢线位移➔角位移：丝杆螺母；齿轮齿条； 线轮；曲柄滑块…… ➢小位移的测量： ➢定位器 ➢电子罗盘 ➢陀螺仪（三维、二维）
分81螺旋机构 螺母 丝杆 2丌 s:螺母的直线位移 q:丝杠转过的角位移 L:丝杠的螺距 ≯螺旋机构:转动→平动;转距→轴向力 特性:自锁能力 >应用:仪器仪表中的微调装置、机床的进给装 置、螺旋千斤顶、工装夹具 Industry Training Center 《工程训练》一—力的测量与差动放大 2-4
Industry Training Center 《工程训练》——力的测量与差动放大 2-4 §8.1 螺旋机构 ➢ 螺旋机构：转动➔平动；转距➔轴向力 ➢ 特性：自锁能力 ➢ 应用：仪器仪表中的微调装置、机床的进给装 置、螺旋千斤顶、工装夹具 2 s L = L 螺母 丝杆 s：螺母的直线位移 φ：丝杠转过的角位移 L：丝杠的螺距
981码盘式位移测量原理 >光电编码盘( Rotary encoder) 码盘的线数N:码盘的条纹数。即码盘旋 转一周会输出N各脉冲。 测量原理:对编码盘输出脉冲进行计数 脉冲当量6:每一个脉冲代表的直线位移 量 实验装置: 码盘线数N=50,螺距L=5mm 脉冲当量δ:δ=L/N=01mm Industry Training Center 《工程训练》—力的测量与差动放大 2-5
Industry Training Center 《工程训练》——力的测量与差动放大 2-5 §8.1 码盘式位移测量原理 ➢光电编码盘(rotary encoder) ➢码盘的线数N：码盘的条纹数。即码盘旋 转一周会输出N各脉冲。 ➢测量原理：对编码盘输出脉冲进行计数 ➢脉冲当量δ：每一个脉冲代表的直线位移 量 ➢实验装置： 码盘线数N＝50，螺距L＝5mm 脉冲当量δ：δ＝L/N＝0.1mm
分8.1辨向原理 辨向的方法 光电对管A光电对管B 关键:“相位关系” u 2路信号存在相位差 A 市售编码盘: 均有2路有相位差的信号 u B 0 顺 超前于A u B 逆 滞后于A Industry Training Center 《工程训练》一—力的测量与差动放大 2-6
Industry Training Center 《工程训练》——力的测量与差动放大 2-6 §8.1 辨向原理 辨向的方法 光电对管 A 光电对管 B t=0 u t A u t B 顺 u t B 逆 超前于A 滞后于A 0 1 关键：“相位关系” 2路信号存在相位差 市售编码盘： 均有2路有相位差的信号
分8.1辨向原理 位移辨向的电路框图 8段LED 4543BE 4510B|加/减计数 S1“清零” 光电对管A INA 整形 4513BE MOC70T3 LM324 检测 相位辨别 光电对管B 整形 INB 加/减控制 加/减控制 S3“加”“减 Industry Training Center 《工程训练》一—力的测量与差动放大 2-7
Industry Training Center 《工程训练》——力的测量与差动放大 2-7 §8.1 辨向原理 位移辨向的电路框图 4543BE 8段LED 4510BE 4513BE MOC70T3 LM324 光电对管A 光电对管B 整形 整形 INA INB 相位辨别 加/减计数 S1“清零” S3“加”“减” S4“手动” S2 工作 检测 加/减控制 加/减控制 译 码 显 示 译 码 显 示 译 码 显 示
分实验电路板简介 位实验板|回 湿浮湿 号 28昌 码 西 大费N在训 L 髦電 计数 轴 输入是 平 星新 ↓bdbd4 Industry Training Center 《工程训练》一—力的测量与差动放大 2-8
Industry Training Center 《工程训练》——力的测量与差动放大 2-8 实验电路板简介 电源 显示 译码 计数 辨向 输入 控制开关
训练内容1:手动输入脉冲技术显示 设置:开关S2→“检测” >开关S3→“加/减”选择 加计数:“999”“000 减计数:“000少“99” “清零”→“0 操作: 按“手动”按钮,每按一次向计数器输入 个脉冲。 观察脉冲计数过程 Industry Training Center 《工程训练》—力的测量与差动放大 2-9
Industry Training Center 《工程训练》——力的测量与差动放大 2-9 训练内容1：手动输入脉冲技术显示 训练要求（P67，20’） ➢设置：开关S2➔“检测” ➢开关S3➔“加/减”选择 ➢加计数： “999” ➔ “000” ➢减计数： “000” ➔ “999” ➢“清零”➔ “000” ➢操作： ➢按“手动”按钮，每按一次向计数器输入一 个脉冲。 ➢观察脉冲计数过程